Зміст
Що таке коробка передач Powershift? Навіщо взагалі потрібна трансмісія? Ну, це тому, що сам по собі двигун просто не ріже гірчицю. Робота, яку ми виконуємо з будівельними машинами, вимагає високих і низьких швидкостей, але достатнього крутного моменту на будь-якій швидкості.
Проблема полягає в тому, що двигун справді працює лише в межах певного діапазону обертів.
Крутний момент і оберти
Запустіть його повільніше, ніж цей діапазон, і він просто не матиме потужності. Можливо, можна побудувати двигун із великим крутним моментом у широкому діапазоні обертів, але він має бути настільки великим, що вам знадобиться King Kong, щоб ним керувати.
Тож ми використовуємо трансмісію, щоб підтримувати двигун на належних обертах, поки ми виконуємо роботу, яка інакше була б надто повільною або надто швидкою для цього двигуна. Коробка передач дає нам можливість перемикати різні швидкості.
Отже, що таке коробка передач Powershift?
Це набір шестерень і валів, які передають енергію від двигуна до ведучих коліс машини.
І ця трансмісія дає вам три великі плюси.
По-перше, машина не завжди повинна котитися, коли двигун працює. Ви перемикаєте трансмісію в нейтральне положення, і двигун може перевертатися, навіть якщо машина стоїть на місці.
По-друге, коли вам потрібна велика потужність і великий крутний момент, наприклад, для підйому на крутий схил або штовхання важкої речі, у вас є високе передавальне число в трансмісії. Це високе передавальне число зазвичай називають низькою передачею.
І, коли вам потрібна швидкість, у вас низьке передавальне число або висока передача.
Типи трансмісії
Є всі види трансмісій. Існують типи ковзних передач і синхронізаторів, які використовують ковзні шестерні та механічну фрикційну муфту.
І є автоматична коробка передач, яка використовує гідравліку для приведення в дію смуг зчеплення. У цій трансмісії шестерні не ковзають, а завжди знаходяться в зачепленні. Регулятор визначає швидкість і навантаження та спрямовує гідравлічну оливу на ті стрічки зчеплення, які забезпечують найкраще передавальне число для роботи, що виконується.
Щоб згладити процес, цей тип трансмісії отримує потужність від гідромуфти.
Диски зчеплення
Коробки передач Yantai Prestone Powershift схожі на автоматичну коробку передач, оскільки передачі постійно зачеплені, а потужність надходить від гідротрансформатора. Але замість смуг зчеплення трансмісія Powershift має диски зчеплення, які вмикають шестерні, і ці гідравлічні зчеплення не активуються якимось механічним регулятором, а активуються самим оператором.
Як бачите, якщо ви розумієте ці гідравлічні дискові муфти, ви матимете досить добре розуміння трансмісії Powershift загалом.
Давайте побудуємо одну з цих муфт з нуля, і ви побачите розумну техніку. Уявіть собі вал із канавками, вирізаними на його поверхні, і диск із язичками, які відповідають канавкам.
Як бачите, такий диск міг ковзати вперед-назад у пазах, але не міг обертатися незалежно від вала.
Тепер уявіть собі циліндр із канавками на внутрішній поверхні та диск із язичками, які ковзають у цих канавках.
Знову ж таки, диск може ковзати вперед-назад, але через гребінь диск не може обертатися незалежно від циліндра.
Якщо взяти вал із канавками та помістити його всередину циліндра з канавками та чергувати диски так, щоб один диск був з’єднаний з циліндром, а сусідній – із валу, у вас утворилося б зчеплення.
Усі диски в цьому механізмі можуть ковзати вперед і назад, але деякі диски обертаються лише за допомогою циліндра, а інші – лише за допомогою вала.
гідравліка
Якщо на одному кінці встановлений поршень і передбачений шлях для масла під високим тиском, то механізм закінчений. Уявіть, що циліндр обертається, а вал ні. Якщо масло притискає поршень до дисків, диски притискаються один до одного, утворюючи сендвіч... фрикційний сендвіч. Диски циліндрів, натискаючи диски на вал, змушують весь механізм обертатися як одне ціле. Ось як працює гідравлічна муфта. Компанія Yantai Prestone удосконалила цей базовий механізм, і ви повинні зрозуміти деякі з цих удосконалень. Але перш ніж ви зможете розібратися в уточненнях, вам потрібно знати кілька основних принципів гідравліки.
Ось два поршні в заповненому маслом циліндрі. Якщо натиснути на поршень А, масло передає тиск на всі внутрішні поверхні, але єдиною поверхнею, яка піддається цьому тиску, є нижня частина іншого поршня, поршня В.
Якщо обидва поршні мають однаковий розмір, коли ви натискаєте на поршень A, поршень B підніматиметься з циліндра так само швидко, як натискається A, і з такою ж силою.
Якщо поршень B менший за поршень A, коли ви натискаєте на A, менший поршень B підніматиметься з циліндра швидше, ніж A натискається, але з меншою силою. Ви міняєте швидкість на силу.
Якщо нижня поверхня поршня B більша, ніж поршень A, коли A натискається, B підніматиметься зі свого циліндра повільніше, ніж A натискається... але з більшою силою. Тут ви отримуєте силу в обмін на швидкість. Ви бачите, що розмір поверхні поршня визначає, наскільки швидко поршень рухається і з якою силою.
Тепер ви готові зрозуміти ступінчастий поршень Yantai Prestone. Поршень всередині має дві поверхні. Коли масло направляється на поршень, воно спочатку діє лише на невелику поверхню ступінчастого поршня. Поршень швидко рухається до дисків, але без максимального зусилля.
Оскільки стиснуті диски створюють опір руху поршня, масло протікає навколо країв малої поверхні поршня і починає діяти на додаткову поверхню, надаючи дуже велику силу. Ви побачите, що в деяких зчепленнях використовується поршень зі збільшенням, а в деяких – зі зниженням. У будь-якому випадку діє той самий принцип: чим більша поверхня, тим більша сила.
Тож запатентована Yantai Preston конструкція ступінчастого поршня працює разом із опором диска зчеплення, щоб забезпечити швидке, плавне та потужне застосування сили. Поки що ми говорили лише про застосування зчеплення. Давайте розглянемо, як відбувається відключення зчеплення.
По-перше, ви повинні скинути тиск масла з-за поршня. Це дозволяє поворотним пружинам поршня, які були стиснуті рухомим поршнем, відштовхувати поршень від дисків. Але скидання тиску масла не виконує всю роботу. Частина масла може витекти назад через вхідний канал.
Центробіжна сила
Але оскільки барабан обертається швидко, масло тече з відцентровою силою до зовнішньої сторони барабана, ускладнюючи вихід через центральний вхідний канал. Але якщо відцентрова сила викликає проблему, то відцентрова сила може вирішити проблему.
На зовнішньому краї барабана є кулька для перевірки.
Завдяки відцентровій силі м’яч котиться вгору по рампі, відкриваючи прохід для олії. Ця куля дозволяє швидко відключати зчеплення.
Коли зчеплення вмикається повторно, високий тиск мастила притискає кульку до горловини евакуаційного каналу, запобігаючи втраті тиску.
компоненти
Отже, тепер ви знаєте про пару вдосконалень, які Yantai-Prestone впровадила в гідравлічне зчеплення трансмісії Powershift: кроковий поршень і кульовий зворотний клапан. Але досі ви дивилися на дуже спрощену схему зчеплення.
Ось діаграма, щоб краще зрозуміти, як виглядає справжня річ.
Мала і велика поверхні крокового поршня.
Диски –
Поворотні пружини поршня –
Вхідний прохід –
І контрольний м'яч втечі проходу.
Ось огляд того, як масло активує зчеплення. Масло під високим тиском надходить через вхідний канал для масла, штовхаючи поршень у диски та стискаючи зворотні пружини поршня.
Коли тиск скидається, масло витікає назад через вхідний канал, а також через зворотний кульовий кран із відцентровим керуванням.
Що таке трансмісія Powershift?
Трансмісія з перемиканням передач під навантаженням — це не що інше, як серія цих зчеплень, які блокують шестерні та вали разом, щоб вибрати різні передавальні числа або нейтраль. Ця трансмісія Powershift має одне зчеплення для кожної з чотирьох швидкостей, а також одне зчеплення для руху вперед і інше для руху назад. Отже, чотиришвидкісна трансмісія має загалом шість гідравлічних муфт. У будь-який час, коли автомобіль рухається, вмикаються два зчеплення: зчеплення переднього або заднього ходу та одне з чотирьох зчеплень швидкості.
Ці зчеплення активуються через пристрій, який називається клапаном керування трансмісією, який ви знайдете на верхній частині коробки передач. Цей регулюючий клапан виконує дві функції: він контролює рівень тиску масла в зчепленнях і дозволяє або запобігає надходженню масла в різні зчеплення.
Схоже на те, як дорожній поліцейський посилає нафту одним шляхом і не дає їй рухатися іншим шляхом. Спочатку поговоримо про те, як клапан регулює тиск.
Масло закачується в клапан шестеренчастим насосом, який іноді називають насосом заряджання конвертера. Але муфти найкраще працюють лише в обмеженому діапазоні тиску.
Клапан регулятора тиску складається із загартованого золотника клапана, що працює в щільно підігнаному отворі. Масло, що надходить в коробку передач від нагнітаючого насоса, повинно проходити через клапан-регулятор. Пройшовши через клапан, він застосує муфту швидкості та зупиниться. Коли потік масла в зчепленні припиняється, тиск зростає, і масло тече через канал позаду золотника, змушуючи золотник рухатися проти пружини. Коли золотник зсувається, він відкриває отвір, який дозволяє надлишковій мастилу заряджати гідротрансформатор. Все це відбувається протягом частки секунди.
Пружина, яка натягує золотник, регулює тиск зчеплення в трансмісії.
Дуже схожі пристрої використовуються для активації різних муфт.
Після того як масло проходить через золотник регулятора тиску, воно тече до золотника прямого/зворотного ходу. Коли золотник знаходиться в цьому положенні, активується зчеплення переднього ходу.
У цьому положенні вмикається муфта заднього ходу.
Ця позиція дає вам нейтралітет.
Зовсім поруч є котушка, яка дає вам перше, друге, третє або четверте.
Перший….
Другий….
Третє…..
Або четвертий…. А оскільки золотник прямого реверсу не залежить від золотника вибору швидкості, ви можете мати будь-яку з цих швидкостей як заднього, так і переднього ходу.
Таким чином, ви можете бачити, що в основному є три золотники, задіяні в клапані керування трансмісією:
Спочатку золотник, який регулює тиск,
Той, що дає тобі вперед чи назад,
І той, який дає вам швидкість вибору.
Ви знайдете детальніші схеми потоку потужності для кожної трансмісії Powershift у її посібнику.
Ну… це приблизно все. Що таке коробка передач Powershift? Трансмісія Powershift — це не що інше, як серія зчеплень, які блокують шестерні та вали разом для вибору різних передавальних відношень і режиму руху вперед чи назад… І цей вибір здійснюється через клапан керування трансмісією, який надсилає масло до будь-яких зчеплень, вибраних оператором.
